AVT 2442 AVT 2442
advertisement
★★ Automatyczny wyłącznik czasowy Automat schodowy AVT 2442 Do czego to służy? Urządzenie pełni funkcję automatu schodo− wego. Po naciśnięciu przycisku włącza oświetlenie. Następne przyciśnięcie – wyłą− cza. Włączone żarówki po określonym czasie zostają samoczynnie wyłączone. Urządzenie spełnia więc funkcje przerzutnika załącz/wy− łącz oraz układu czasowego. Dodatkową za− letą jest fakt, że do jednej linii sterującej moż− na przyłączyć dowolną liczbę przycisków. Układ może być wykorzystany w różnych sytuacjach, gdy trzeba włączać i wyłączać urządzenie elektryczne z kilku miejsc i gdy wyłączenie ma następować automatycznie. Układ może być też częścią nietypowego układu sygnalizacyjno−alarmowego, który po wykryciu obcych osób (czujki podczerwieni, ultradźwiękowe, mikrofalowe) włączy na pe− wien czas oświetlenie. Jak to działa? Schemat ideowy urządzenia jest pokazany na rysunku 1. Sercem prościutkiego układu jest znana kostka 4013 zawierająca dwa przerzut− niki D. Jeden z przerzutników (U1A) pracuje w nietypowej roli bramki Schmitta. Histerezę zapewniają rezystory R6, R7, a obwód R5C2 filtruje ewentualne “śmieci”, mogące poja− wić się w długich przewodach. Po naciśnię− ciu jednego z przycisków na wejściu CLK przerzutnika pojawia się rosnące zbocze. Przerzutnik ten pracuje jako dwójka licząca, więc po każdym naciśnięciu przycisku stan wyjścia zmienia się na przeciwny. W spo− czynku na wyjściu Q panuje stan niski i kon− densator C3 jest naładowany. Każdorazowe pojawienie się stanu wysokiego na wyjściu Q (nóżka 13) powoduje włączenie triaka, a także zapoczątkowuje proces rozładowania kondensatora C3 przez R8. Gdy napięcie na wejściu zerującym (n. 10) przekroczy próg logiczny, przerzutnik zostaje wyzerowany, a triak wyłaczony. Obwód sterowania triaka może wydać się dziwny, ale taki sposób sterowania jest w tym przypadku optymalny. Jak widać, zasilacz Rys. 1 Schemat ideowy *) bezpiecznik topikowy rurkowy 94 Elektronika dla Wszystkich dostarcza napięcia dodatniego do układu czę− ści cyfrowej (D1, C4, D3) oraz napięcia ujemnego do wyzwalania triaka (D6, C6, D4, D5). Napięcie ujemne jest znacznie mniejsze, ale z powodzeniem wystarcza do otwarcia triaka. Gdy na wyjściu zanegowanym przerzutni− ka (n. 12) występuje stan wysoki, na bazie tranzystora T1 występuje napięcie dodatnie względem masy i tranzystor ten jest zatkany. Gdy napięcie na nóżce 12 spadnie do pozio− mu masy, tranzystor T1 zostaje otwarty i pły− nie (ujemny) prąd bramki triaka. Triak zosta− je otwarty i lampy zostają włączone. Podczas testów modelu okazało się, że stosując czułe triaki o małym prądzie bramki można znacznie zmniejszyć pojemność C1 i C5 do 220nF, a nawet 150nF. Przy zastoso− waniu standardowych triaków o prądzie wy− zwalania 15mA należy stosować pojemności podane na schemacie lub nawet większe (470nF). Montaż i uruchomienie Uwaga! W urządzeniu występują napięcia groźne dla życia i zdrowia. Osoby niepełnoletnie mogą je wykonać tylko pod opieką wykwalifikowanych osób dorosłych. Układ można zmontować na płytce dru− kowanej, pokazanej na rysunku 2. Montaż nie powinien sprawić trudności. Przed pierwszym włączeniem do sieci należy jed− nak wyjątkowo starannie sprawdzić po− prawność montażu (najlepiej dać komuś in− nemu do sprawdzenia), ponieważ układ jest zasilany wprost z sieci i pomyłki mogą spo− wodować uszkodzenie elementów, a nawet ich wybuch. Rys. 2 Schemat montażowy Stopień trudności projektu (dwie gwiazd− ki) wynika wyłącznie z faktu, że układ jest zasilany wprost z sieci, a to stanowi pewne niebezpieczeństwo podczas testowania i użytkowania. Nie jest to więc na pewno układ przeznaczony dla początkujących i dla młodzieży. Układ zmontowany ze sprawnych ele− mentów będzie od razu poprawnie pracował. W przypadku kłopotów należy najpierw sprawdzić, czy na kondensatorach C4, C6 występują napięcia zasilania (w spoczynku około +12V i –4,4V). Następnie skontrolo− wać, czy na wyjściach przerzutników zmie− niają się stany po każdym naciśnięciu przyci− sku. Jeśli ta część pracuje, należy odłączyć R9 od przerzutnika – triak powinien się otworzyć, a żarówka zaświecić. Jeśli to nie nastąpi, trzeba zewrzeć wyprowadzenia emi− tera i kolektora T2. Jeśli i to nie otworzy tria− ka, przyczyną jest albo uszkodzenie triaka, albo wyjątkowo mała czułość triaka – należy go wymienić (albo zwiększyć pojemność C1, C5). Takie kłopoty mogą wystąpić tylko w przypadku zastosowania triaka o kiepskich parametrach. Zastosowanie triaka BTA06 lub BTA08 o gwarantowanym prądzie otwiera− nia 15mA eliminuje opisane problemy. W razie potrzeby można śmiało zmieniać wartości C3 (1...4700uF) oraz R8 (10k...4,7MΩ), by uzyskać potrzebny dowol− ny czas wyłączania. Gotowe urządzenie należy umieścić w obudowie gwarantującej bezpieczeń− stwo użytkowników. Należy też pamiętać, że także na przewodach sterujących dołą− czonych do punktów A, B oraz na przyci− skach może wystąpić napięcie sieci groźne dla życia. przypadku wystarczy rezystor R4 wlutować w miejsce oznaczone na schemacie oraz na płytce drukowanej literą X, a przyciski włą− czyć między punkty B i C, jak pokazuje ry− sunek 3. Układ będzie nadal poprawnie pra− cował – przecież przerzutnik U1B reaguje na zbocza – ściślej na rosnące zbocze. Jedyną zmianą w stosunku do układu z rysunku 1 okaże się to, że przełączanie będzie następo− wać nie w chwili naciśnięcia przycisku, tylko w chwili jego zwalniania. Piotr Górecki Zbigniew Orłowski Wykaz elementów Rezystory R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k Ω R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k Ω R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220Ω 0,5W R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10kQW R5,R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k Ω R7,R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M Ω R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k Ω Kondensatory C1,C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330nF/400V C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220nF C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/10V C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/16V Możliwości zmian W układzie pokazanym na rysunku 1 przyci− ski podają na wejście modułu (na punkt B) dodatnie napięcie (Vcc). W wielu przypad− kach znacznie korzystniejsze będzie sterowa− nie polegające na zwieraniu wejścia sterują− cego B do masy (do punktu C). W takim Rys. 3 Możliwości zmian sterowania C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/10V Półprzewodniki D1,D6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001 D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148 D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Dioda Zenera 12V D4,D5 . . . . . . . . . . . . . . . . .dioda LED zielona 3mm Tc1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .triak np. BTA08 600C T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC558 U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .CMOS 4013 Pozostałe Z1,Z2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ARK2 Komplet podzespołów z płytką jest dostępny w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT − 2442 Elektronika dla Wszystkich 95
